Direkt angetriebener Generator für eine Vertikalwindanlage?

[Bernd]

Das Rastmoment könnte man ja auch noch minimieren/eliminieren, durch entsprechende
Verteilung von Magneten und Spulenkörpern. Jetzt peil ich erst das dieser Generator nur
eine "Magnetscheibe" hat und vermutlich immer zwei Magneten über den Enden der Ferrithalbschalen
vorbei kommen und sich damit ein hoher magnetischer Fluss ergeben wird. Trotzdem halte ich
die Magnetgrösse angesichts des nicht mal kleinen Rotors für unterdimensioniert.
Für einen Nachbau hätte ich noch genug Magnete dieser Grösse
Welchen Vorteil (oder auch Nachteile ?) hätte der Einsatz von Ferritkernen gegenüber
normalen "Trafoblech" ? Lassen sich damit evtl. die Wirbelstromverluste minimieren ?

Grüsse

Bernd

[arcobär]

Ferritkerne haben geringere Verluste und werden normalerweise für höhere Frequenzen eingesetzt, deshalb muß man auch darauf achten, dass man für unseren Einsatzfall welche für Niederfrequenz (meist weiß oder gelb) verwendet.
Ein Vorteil ist auch, dass sie gerundete Kanten haben und sich dadurch besser bewickeln lassen.
Für den Einsatz im Generator würden aber Schnittbandkernhälften von Trafos(SU-Typ) vielleicht günstiger sein.
Die Magnete brauchen nicht viel größer als der Querschnitt der Kerne sein. Riesige Magnete werden nur für die eisenlosen Scheibengeneratoren benötigt, da die magnetische Flussdichte durch den großen Luftspalt so stark verringert wird.
Schwierig wird die Befestigung der Ringkerne auf einer unmagnetischen Platte werden, da die Querschnitte nicht rund sind.
Bis 3 cm Durchmesser sind die Preise für Ringkerne noch recht günstig, steigen dann aber steil an.

Gruß Uli

[Bernd]

Das mit der Reduzierung der Verluste hört sich schonmal gut an. Ich persönlich glaube
nämlich das jeder Generator, der für sehr geringe Drehzahlen ausgelegt wird, umso
mehr Verluste durch das Haltemoment hat, was sich auch bei den Radnabenmotoren
sehr deutlich zeigt. Könnte man diese Wirbelsromverluste minimieren wäre das ein
grosser Wurf nach vorn.
http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=d ... OTk4&ts=20


Man das ist alles so spannend

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Das habe ich gerade in Wikipedia gefunden:

"Anwendung finden Magnetwerkstoffe auf Ferritbasis vor allem in der Elektrotechnik, da sie kaum elektrisch leitfähig sind und daher nahezu keine Wirbelstromverluste auftreten, sind sie als Kernmaterial für Spulen und Transformatoren auch für höchste Frequenzen geeignet"

Na das hört sich doch erstmal sehr gut an. Was mich noch interessieren würde
wäre wie gut dieses Ferrit im Vergleich zu Weicheisen/Trafoblech den magnetischen
Fluss leitet.

Grüsse

Bernd

[arcobär]

Die Ringkerne gibt es für unterschiedliche Frequenzbereiche und sie sind für diese optimal ausgelegt. Ich beziehe mein Elektronikmaterial meistens von Reichelt oder RS Components. Dort werden auch unterschiedliche Kerne angeboten.
Ein gewisses Rastmoment wird trotzdem vorhanden sein, da die Schweizer für die Magnete Polschuhe verwendet haben.
Vielleicht sollte man sich doch erst mal ein Erprobungsmuster mit 6 Spulen bauen.

Gruß Uli

[Carl von Canstein]

Hallo an die Elektrotechniker! Den richtigen Generator fuer eine VAWT zu finden scheint ja recht schwer zu sein. Erfinder und Entwickler sind also gefragt. Es ist sehr spannend, was Ihr hier macht, doch Vorschlaege kann ich ausser zur Dimensionierung keine machen: Es waere wohl schoen, wenn man fuer einen Anfang mit leicht auf dem Markt erhaeltlichen Bauteilen einen Generator zusammenstellen koennte, der in etwa passend zwischen 1qm und 3qm Rotorflaeche zum Wind die zu erwartende Leistung abdeckt, also zwischen 100W und maximal 500W etwa. Ich meine, das ist in etwa die Groesse, die man sich noch ohne Probleme in fast jeden Garten stellen kann. Gruss, Carl

[Huracan]

ganz meine Meinung, Carl. Auch die Marktlage zeigt, daß es sowas leider noch nicht in Ausgereift gibt.

Mal eine andere Frage in den Raum gestellt: Müssen die Spulen denn über die ganze Fläche verteilt werden? Reicht es nicht mit drei Spulen an einer Stelle zu arbeiten, ähnlich wie der Bremssattel bei der Scheibenbremse vom Auto.
Der Gedanke dabei ist, die Kraftübertragung zu konzentrieren und die Verlußte dabei besser in den Griff zu bekommen, evtl. könnte man mit mechanischen Kniffen soger den Luftspalt minimieren.
Um auf gewunschte Spannungen zu kommen, muß man natürlich noch mehr Magnete rotieren lassen, aber vielleicht lohnt sich das gerade bei Langsamläufern.

BGH

[arcobär]

Die Spannung wird hauptsächlich durch die Windungszahl, die Magnetfeldstärke und Drehgeschwindigkeit bestimmt. Da man bei Generatoren für Langsamläufer schon bei geringen Drehzahlen Spannung erzeugen will, werden hohe Windungszahlen benötigt. Damit der Wicklungswiderstand nicht zu hoch wird, muss auch noch dicker Draht verwendet werden und das kostet Wickelraum, den man bei sehr wenigen Spulen nicht zur Verfügung hat. Deshalb verteilt man die erforderlichen Windungen auf mehrere Spulen.
Der Vorteil der eisenbehafteten Wicklung ist, dass man durch die höheren Feldstärken mit weniger Windungen und schwächeren Magneten auskommt. Der Nachteil ist dabei leider das magnetische Rastmoment, das man durch gewisse Tricks minimieren muss.
Zum Erproben eines Generators reicht sicher schon eine einzige Spule und eventuell auch nur wenige Magnete, da deren Anzahl nur die Frequenz bestimmt, aus.
Vielleicht sollte man sich auch mal einen Generatorprüfstand bauen?

Gruß Uli

[Huracan]

sehr schön, also spricht dann aber nüscht dagegen, wenn man nur an einem Teil der Scheibe Spulen anbringt, um darin so viele Magnete zwischen zu bekommen, daß bei einem Druck auf die Flügel wie bei einem Orkan, die Magnete in der kurzgeschlossenen Spule den Rotor fast zum Stillstand bekommen. Richtig?
Der Umfang der Scheibe müßte also größer sein, oder mehr Fläche haben:
Vielleicht hilft das hier weiter, ist auch schon ein bißchen älter, die haben mehr Fläche im Motor und da heißt es:

"In jüngster Zeit werden diese Maschinen auch als Generatoren, z.B. in kleinen Windkraftanlagen, eingesetzt. "
(http://sternen-motoren.de/fach1.htm)
Wie das dann im Generator funktioniert hier:
http://sternen-motoren.de/gew2.htm

Ob sich das lohnt zu testen

Oder hatten wir Luftspulen schon durchgenommen, ist schon wieder so viel geworden.

Ich seh grad unter http://www.kleinwindanlagen.de/Forum/ph ... ight=#2458
hat wwwFreak das schon 2007 behandelt, aber ich find kein schlüssiges Ergebnis.
BGH

[Bernd]

sehr schön, also spricht dann aber nüscht dagegen, wenn man nur an einem Teil der Scheibe Spulen anbringt,
um darin so viele Magnete zwischen zu bekommen, daß bei einem Druck auf die Flügel wie bei einem Orkan,
die Magnete in der kurzgeschlossenen Spule den Rotor fast zum Stillstand bekommen. Richtig?

Ich antworte mit einem klaren nein, denn dann ist nur dieser kleine Teil des Umfangs energetisch wirksam.
Ausser du nennst die Lösung wie du den verschenkten Raum für die Spulen und damit für die Leistungsausbeute
wieder durch eine andere Maßnahme wett machen willst. Wenn du z.B. nur auf 1/5 des Umfangs/Fläche Spulen
anbringst, dann musst du die restlichen 4/5 Leistung ja durch eine andere Maßnahme wieder rein bekommen.
Mit Magneten dichter setzen ist es da nicht getan.
Außerdem selbst wenn das ginge, dann würdest du die gesamte Leistung in viel weniger Spulenmenge erzeugen
was zu einem Temperaturproblem führen würde. Ich glaube diesen Ansatz musste wieder vergessen.

Zu den effektiven Sternmotoren. Ich kann mir gut vorstellen das die ein gutes Verhältnis zwischen Baugrösse
und Leistungsabgabe haben. Aber wie willst du deratig komplizierte Bauformen nachbauen ? Ohne kompletten
und aufwändigen Werkzeugpark kommst du da nicht weit. Für die allermeisten Hobbybastler sicher nicht
nachzubauen, mich inklusive.

Luftspulen finden z.B. auch in dem Scheibengenerator Verwendung, der immer wieder beschrieben wird.

Grüsse

Bernd